Энергия. Закон сохранения и превращения энергии

Первый закон термодинамики является количественной формулировкой закона сохранения энергии в применении к процессам, связанным с превращениями теплоты и работы. [c.33]

Основным уравнением гидродинамики является уравнение Д. Бернулли, представляющее собой частный случай закона сохранения и превращения энергии. Для струйки идеальной жидкости, т. е. такой жидкости, у которой нет вязкости, а значит и внутреннего трения, прп установившемся движении это уравнение имеет вид [c.14]

Закон эквивалентных превращений энергии может быть высказан иначе, а именно в виде закона сохранения и превращения энергии энергия не создается и не разрушается при всех процессах и явлениях суммарная энергия всех частей материальной системы, участвующих в данном процессе, не увеличивается и не уменьшается, оставаясь постоянной. [c.24]

Формулировки первого закона термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия. В 1840—1849 гг. Джоуль впервые с помощью разнообразных и точных опытов установил эквивалентность механической работы и теплоты AIQ = J, где J — механический эквивалент теплоты — постоянная, не зависящая от способа и вида устройств для превращения работы А в теплоту Q . В дальнейшем было доказано постоянство отношений других видов работы к теплоте, введено обобщающее понятие энергии и сформулирован закон сохранения и эквивалентности энергии при всевозможных взаимных превращениях различных видов энергии переход одного вида энергии в другой совершается в строго эквивалентных количествах в изолированной системе сумма энергий есть величина постоянная. Первый закон термодинамики является законом сохранения энергии в применении к процессам, которые сопровождаются выделением, поглощением или преобразованием теплоты в работу. В химической термодинамике действие 1-го закона распространяется на ту универсальную форму энергии, которая называется внутренней энергией. [c.73]

С философских позиций ложность тезиса о тепловой смерти мира была вскрыта Ф. Энгельсом (1875—1876) в его классическом труде Диалектика природы . Он отмечает, что закон возрастания энтропии (второе начало термодинамики), распространенный на всю Вселенную, не совместим с законом сохранения превращения энергии, так как, исходя из теории тепловой смерти , мы непременно сталкиваемся с качественным уничтожением энергии, т, е. с преобразованием ее в вид, в котором она становится не способной к обратным превращениям. [c.74]

Необходимо учитывать первый и второй законы термодинамики. Согласно первому закону термодинамики, закону сохранения (превращения) энергии, ее общее количество в замкнутой системе сохраняется неизменным. Энергия не исчезает и не возникает, а только преобразуется из одного вида в другой. [c.319]

Наблюдения и опыты Ломоносова, Лавуазье, Майера и Джоуля привели к открытию таких свойств материи, которые в ходе превращений остаются постоянными (законы сохранения массы, энергии и импульса). [c.45]

Обобщенный технологический оператор Т является совокупностью простейших операторов, соответствующих различным типам процессов химического производства. К ним следует отнести операторы смешения, деления, изменения энтальпии, изменения давления, химического превращения. Оператор деления может быть двух типов простой делитель потоков и выделение отдельных чистых веществ (или фракций). На основании физико-химических и технологических свойств процессов при разработке технологической схемы необходимо выбрать для каждого из них соответствующий оператор Т. Поскольку основные процессы химической технологии базируются на явлениях переноса массы, энергии, кинетики реакций в условиях относительного движения фаз, определяющих гидродинамическую обстановку в аппарате, то математическое описание технологического оператора будет основываться на законах сохранения массы, энергии и импульса, законах термодинамики многофазных систем, законах тепломассопереноса и т. д. На этапе расчета технологической схемы каждому технологическому оператору необходимо сопоставить адекватный в смысле воспроизведения реальных условий оператор математического описания процесса, такой, что [c.76]

Однако вытекающие и.з законов сохранения массы, количества движения и энергии уравнения вместе с уравнением состояния недостаточны для определения скорости детонации О, поскольку эти уравнения содержат четыре неизвестных величины рг> Т . и О, тогда как из законов сохранения и уравнения состояния могут быть получены лишь три неизвестных. Недостающее четвертое уравнение, по Чепмену, может быть определено условием касания прямой, проведенной на плоскости ру из точки РцУ к детонационной адиабате (кривой продукты реакции , рис. (57). Каждая частица газа в детонационной волне претерпевает следующие превращения. Сначала ударная волна сжимает газ, переводя его из точки р и в точку р = р , [c.242]

Первый закон термодинамики — это частный случай закона сохранения и превращения энергии применительно к тепловым процессам. Согласно этому закону при тепловых процессах теплота может переходить в работу, а работа — в теплоту, причем этот переход осуществляется в строго эквивалентных количествах. [c.27]

P. Майер, Закон сохранения и превращения энергии. Четыре исследо- [c.596]

Из закона эквивалентных превращений энергии следует закон сохранения энергии, утверждающий, что сумма всех видов энергии [c.79]

Рассмотрим вначале установившееся одномерное неизотермическое движение несжимаемой жидкости и газа в трубах. При этом предполагается, что жидкость является однофазной, т. е. не претерпевает фазовых превращений, а скорость, плотность, давление и температура в каждом поперечном сечении распределены равномерно. Пусть горячая жидкость (газ) закачивается в скважину (рис. 1). Выделим элемент эксплуатационной колонны dz, ограниченной сечениями z и z + dz, через которые происходит приток тепла с температурой Ti и отток тепла с температурой Та соответственно. Через стенки трубы данного элемента происходит потеря тепла в окружающую среду с температурой Т . Выражая Tj и Tj через среднюю температуру элемента Т, составляя уравнение теплового баланса и используя закон сохранения массы, энергии и уравнение Вернули в механической форме, согласно ]1] получим следующее уравнение энергии [c.145]

Первый закон термодинамики это закон сохранения энергии. Энергия мира остается постоянной (Клаузиус). Поэтому если некоторая система теряет энергию, то в окружающей среде должно наблюдаться соответствующее увеличение ее. Кроме того, когда энергия одного вида превращается в энергию другого вида, должно существовать количественное соотношение между этими величинами, независимое от систем и определяемое только формами превращающейся энергии. Известные опыты Джоуля и Роуланда ставились, чтобы подтвердить полное превращение механической энергии в тепло в адиабатической системе, т. е. в системе, которая не может обмениваться теплом с окружающей средой. Единицей работы является эрг, т. е. работа, совершаемая силой в 1 дин на пути в 1 см. Единица тепла, используемая в химической термодинамике, называется калорией она равна 4,1840-10 эрг. [c.234]

Законы сохранения массы, энергии и импульса допускают только такие превращения, при которых суммы массы, энергии и импульса внутри системы остаются неизменными (т.е. конечная сумма равна сумме в начальном состоянии). Законы сохранения принимают форму уравнений балансов (например, материального и теплового), составление которых является важной частью анализа и расчета химико-технологических процессов. [c.17]

Так как значения звукового давления отраженной и преломленной волн резко различаются между собой, для наглядности масштабы на рис. 2.7—2.11 тоже следует принимать различными. Как уже отмечалось в разделе 2.1, звуковое давление более 1, т. е. более 100 % звукового давления падающей волны, не противоречит закону сохранения энергии. Однако прн оценке рисунков и соответствующих таблиц следует проявлять осторожность вблизи неустойчивой области входа и выхода, т. е. при углах падения около 90° расчетные большие амплитуды в действительности не достигаются вследствие превращения на границе в отраженную волну с противоположной фазой (см. раздел 2.5). [c.42]

При всех этих каскадных превращениях соблюдается закон сохранения (свойств) материи сохранение общей массы, общего заряда, количества движения mv), общей энергии. При каждой стадии распада дефект массы Ат (разница в массах покоя начальной и полученных частиц) в точности эквивалентен (по Эйнштейну) кинетической энергии д) образующихся частиц (переход части массы покоя в динамическую массу), а в случае образования фотонов равен их электромагнитной массе. [c.168]

Закон сохранения и превращения энергии является универсальным в том смысле, что он применим к явления.м, протекающим в сколь угодно больших телах, представляющих совокупность огромного числа молекул, и к явлениям, происходящим с участием одной или немногих молекул. [c.24]

Энергия. Закон сохранения и превращения энергии [c.23]

Из закона эквивалентных превращений энергии вытекает закон сохранения и превращения энергии. Согласно последнему в изолированной системе общий запас энергии остается постоянным независимо от каких бы то ни было изменений, происходящих в системе. Этот закон разносторонне обоснован в работах многих ученых. Закон сохранения и превращения энергии применим как к явлениям в системах с совокупностью большого числа молекул, так и к явлениям с участием одной или нескольких молекул. Из указанных формулировок следует невозможность создания такой машины, которая позволяла бы получить работу, не затрачивая на это соответствующего количества энер- [c.49]

Все количественные энергетические и. тепловые связи в процессах, осуществляемых над термодинамическим телом, основываются на законе сохранения и превращения энергии, являющемся по существу первым началом термодинамики. Согласно этому закону, сумма всех работ, произведенных внешней средой над телом, и количества тепла, подведенного к нему извне за некоторый промежуток времени, равна приращению энергии тела за этот же промежуток времени. [c.12]

Аналитический метод построения математической модели состоит в аналитическом описании объекта управления системой уравнений, полученных в результате теоретического анализа физико-химических явлений ка основе законов сохранения энергии и вещества, В этом случав математическая модель содержит уравнения материального и энергетического (теплового) балансов, термодинамического равновесия системы и скоростей протекания отдельных процессов, например, химических превращений, массопередачи, теплопередачи и т,д. [c.12]

Как уже было указано выше, в основе уравнения теплового баланса любого процесса или аппарата лежит закон сохранения энергии, согласно которому количество теплоты (2Q ), поступающей в данный процесс, если в последнем нет превращения [c.81]

Трение сопровождает любое движение соприкасающихся тел или их частей относительно друг друга и сказывается на характере этого движения. При трении механическое движение (механическая энергия) превращается в молекулярное движение (или теплоту), что соответствует общему закону сохранения и превращения энергии. [c.222]

В развитие энергетического подхода, а также в соответствии с законом сохранения и превращения энергии для трибосистемы можно записать одно из основных термодинамических соотношений [c.249]

Итак, энергия диссоциации молекулы С1 эквивалентна лишь пяти миллионным частям массы электрона. Химические реакции обычно сопровождаются энергетическими эффектами в несколько электронвольт, тогда как ядерные энергии относятся к диапазону миллионов электронвольт. 1 МэВ на молекулу эквивалентен 96,5 млн кДж моль , что находится далеко за пределами энергии всех химических реакций. Это объясняет, почему в химических реакциях можно пользоваться двумя независимыми законами сохранения-массы и энергии. Взаимные превращения этих свойств материи в химических реакциях неразличимы. В отличие от этого для ядерных реакций взаимные превращения массы и энергии-дело совсем обычное здесь следует пользоваться более общим законом сохранения массы и энергии. В любой ядерной реакции сумма энергии и произведения массы на величину (с-скорость света) для всех реагирующих частиц и их окружения не изменяется в процессе реакции. [c.410]

Для взаимных превращений теплоты и работы (см. ниже) закон сохранения энергии был доказан как естественно научный закон исследованиями Ю. Р. Майера, Гельмгольца и Джоуля, проведенными в сороковых годах прошлого века. [c.24]

В уравнении (I, 1) знак обозначает интегрирование ио циклу. Постоянство коэффициента отражает эквивалентность теплоты и работы J—механический эквивалент теплоты.). Уравнение (I, 1) выражает собой закон сохранения энергии для частного, очень важного случая превращения работы в теплоту. [c.30]

Законы сохранения допускают только такие превращения, при которых суммы массы, энергии и импульса внутри системы остаются неизменными (т. е. конечные суммы равны суммам начальног состояния). Известны различные формулировки законов сохранения. Ниже будут рассмотрены наиболее необходимые их выражения и методы применения. [c.45]

В обычных химических или физических превращениях энергия может переходить из одной формы в другую, но не может исчезать или появляться (закон сохранения энергии). Масса также не может ни уменьшаться, ни увеличиваться в химических реакциях (закон сохранения массы). [c.338]

До сих пор в этой главе рассматривались химические следствия закона сохранения массы и почти ничего не говорилось об энергии. Но закон, согласно которому теплоты реакций аддитивны и энергия процесса не зависит от того, проводится ли он в одну или несколько стадий, играет в химии очень важную роль. Теплота и работа являются различными формами энергии и измеряются в одинаковых единицах. Если вы совершаете работу над каким-либо телом или совокупностью тел, можно повысить энергию этой системы или нагреть ее в зависимости от того, каким образом совершается работа. Когда мы поднимаем тяжелый предмет, работа превращается в его потенциальную энергию, а трение приводит к превращению работы в теплоту. И наоборот, при падении тяжелого предмета энергия превращается в теплоту, а при работе автомобильного двигателя выделяемая в нем теплота превращается в работу. Химиков обычно гораздо больще интересует тепловая форма энергии, а не работа их занимает теплота, которая может поглощаться или выделяться при протекании химической реакции. [c.87]

Первоначально для теплоты был принят отдельный закон сохранения, так как она рассматривалась как упругая невесомая неуничтожимая жидкость, которая может быть как ощутимой, так и скрытой (Клег-хорн, 1774). Эту жидкость называли теплородом. Вероятно, первым, пробившим брешь в распространенной теории теплорода, был Бенджамин Томпсон (1753—1814), известный также под именем графа Рум-форда. Он, во-первых, показал в пределах доступной ему точности взвешивания, что теплород, если он существует, должен быть невесом. Во-вторых, наблюдая за сверлением пушек при помощи станков, приводимых в действие лошадиной тягой, он пришел к фундаментальному выводу о пропорциональности количества выделяющейся при сверлении теплоты затраченной работе. Таким образом, в орбиту нарождающегося закона были включены и диссипативные силы, превращающие работу в теплоту. Дальнейший шаг был сделан Юлиусом Робертом Майером, который установил механический эквивалент теплоты и сформулировал в 1842 г. на основании физиологических наблюдений закон о превращении количественно различных сил природы (видов энергии) друг в друга. Эти превращения осуществляются, согласно Майеру, в определенных эквивалентных соотношениях. Почти одновременно с Майером Джеймс Пресскотт Джоуль установил эквивалентность механической работы и электрической силы (энергии) с производимой ими теплотой. Далее следует уже упоминавшаяся статья Гельмгольца (1847) О сохранении силы , посвященная закону сохранения энергии. Наконец, в работах В. Томсона и Р. Клаузиуса появляется и сам термин энергия (1864). Следует также упомянуть о работе К- Максвелла Теория теплоты (1871). Таким образом, был завершен этап развития физики, характеризующий, как много позже выразился А. Эйнштейн, стремление к тому, чтобы многообразие явлений сводилось в чисто теоретическую систему из как можно меньшего числа элементов. Действительно, единственный элемент — энергия — связывает воедино чрезвычайно широкое многообразие явлений, а закон сохранения этого элемента не знает исключений ни в макро-, ни в микромире. Но все-таки необходимо принять какое-то определение энергии. Энгельс писал ... материя не мыслима без движения. И если далее материя противостоит нам как нечто данное, как нечто несотворимое и неуничтожимое, то отсюда следует, что и движение несотворимо и неуничтожимо . Энергия, по [c.28]

Обратимые и необратимые реакции. Термохимические уравнения реакций являются количественным выражением закона сохранения массы-энергии и [юзволяют глубже проанализировать характер химических превращений, чем это доступно при использовании уравнений баланса массы веществ, вступающих в реакцию и образующихся после нее. По величине и знаку теплового эффекта реакции, вычисленного по таблицам, можно, не проводя опыта, установить, будет ли идти при обычной температуре тот или иной процесс. [c.49]

Так как все виды энергии являются формами движения материи, то закон сохранения энергии выражает неуничтожаемость движения. Энгельс подчеркивает, что эту неуничтожаемость движения следует понимать не только в количественном, но и в качественном смысле , т. е. как сохранение у движения материи безграничной способности к качественным превращениям из одной формы в другую. [c.94]

Таким образом, приводимые данные неопровержимо свидетельствуют о том, что энергетические процессы в органиаме подчиняются закону сохранения энергии и что химические превращения пищевых веществ в организме, как и любые химические реакции вне организма, идут по законам термохимии. Исходя из термохимических данных, Вертело полагал, что всякое химическое превращение, совершающееся без притока энергии извне, дает те продукты, образование которых связано с наибольшим выделением тепла (так называемый принцип наибольшей работы). С этой точки зрения достаточно было бы знать тепловой эффект реакции, чтобы предсказать, в каком направлении будет идти тот или иной химиче1ский процесс. В этом случае тепловой эффект мог бы являться мерой химического сродства реагирующих веществ. Однако совокупность накопленного материала говорит против такого заключения. Принцип Вертело имеет ограниченное значение и поэтому нэ может быть общим. [c.28]

Закон сохранения энергии. Энергия может существовать качественно различных формах (механическая, тепловая, хими-- ческая, электрическая, световая, объемная и т. д.). Они могут переходить друг в друга и могут измеряться в одних и тех же единицах, например количеством механической работы, которое может быть получено при превращении других видов энергии в механическую, или количеством теплоты, которое получается при превращении всех видов энергии в тепловую. В этих же единицах может быть очевидно измерен также и общий запас энергии тела, независимо от того, в каких формах она в нем заключена. [c.17]

Следующая заметка на стр. 16] разъясняет эту мысль если бы атом Pt = 197 (тяжелоатомный металл) удалось разлоншть и превратить в 4 атома Fe == 56, то оказалось бы, что на каждый атом Fe должно приходиться около 7 лишних атомных единиц. Это значит, по Менделееву, что если допустить, что атом Pt образовался из 4 атомов Fe, то надо признать, что при этом произошла потеря части веса, поскольку при этом выделилась ( потратилась ) определенная энергия. Отсюда следует вывод, что когда образовывались элементы ( простые тела ), то возможно, что вес образовавшихся веществ ужо не был равен сумме весов исходных веществ, а был меньше этой суммы, короче говоря, что закон сохранения веса неприложим к процессам образования эломонтов. Отсюда следует и другой вывод, что признание вечности элементов ( простых тел ) вовсе необязательно и не вытекает необходимым образом из признания вечности материи, что вес оказывается постоянным только потому, что мы еще не научились разлагать элементы ( простые тела ). Значит, по Менделееву, при практическом осуществлении превращения элементов нужно ожидать практического же обнаружения потери веса, т. е. отступлений от закона сохранения веса. [c.635]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология